题目内容
【题目】某硫酸厂产生的烧渣(主要含Fe2O3、FeO,还含有一定量的SiO2)可用于制备FeCO3,其流程如下:
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已知:“还原”时,FeS2与H2SO4不反应。
(l)“酸溶”时Fe2O3发生的化学反应方程式为________
(2)实验室“过滤”时所用的玻璃仪器有烧杯、________
(3)“还原”时生成S的离子方程式为________
(4)检验FeCO3是否洗净的方法是________
(5)“滤液”中的溶质可能有____(填化学式)。
【答案】Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O 漏斗、玻璃棒 FeS2+2Fe3+= 3Fe2++2S 取少许最后一次洗涤液于试管中,滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则表明沉淀已洗涤干净,反之,则说明没洗涤干净 (NH4)2SO4、(NH4)2CO3
【解析】
烧渣(主要含Fe2O3、FeO,还有一定量的SiO2)用硫酸浸取,Fe2O3、FeO溶解,过滤后滤液中含有硫酸铁、硫酸亚铁、未反应的硫酸,滤渣为二氧化硅,用FeS2还原Fe3+后过滤,得到的滤液中含有硫酸亚铁,向滤液中加入碳酸铵,过滤得碳酸亚铁,滤液中有硫酸铵和过量的碳酸铵。
(l)“酸溶”时Fe2O3发生的化学反应方程式为:Fe2O3+ 3H2SO4= Fe2(SO4)3 + 3H2O。答案为:Fe2O3+ 3H2SO4= Fe2(SO4)3 + 3H2O
(2)实验室“过滤”时所用的玻璃仪器除了烧杯,还需要漏斗、玻璃棒。答案为:漏斗、玻璃棒
(3)根据题意,“还原”时FeS2与H2SO4不反应,可判断,是Fe3+和FeS2反应生成S,离子方程式为:FeS2+2Fe3+= 3Fe2++2S。答案为:FeS2+2Fe3+= 3Fe2++2S
(4)FeCO3是从硫酸铵溶液中分离出来的,洗涤是否干净可以通过检验硫酸根离子来证明,所以检验沉淀已洗净的方法是:取少许最后一次洗涤液于试管中,滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则表明沉淀已洗涤干净,反之,则说明没洗涤干净。答案为:取少许最后一次洗涤液于试管中,滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则表明沉淀已洗涤干净,反之,则说明没洗涤干净
(5)流程中加入碳酸铵后,原溶液中的硫酸亚铁和没有反应完的硫酸均反应:FeSO4+(NH4)2CO3===FeCO3↓+(NH4)2SO4, H2SO4+(NH4)2CO3===(NH4)2SO4+CO2↑+ H2O,为使FeSO4完全沉淀,需加入过量的(NH4)2CO3,所以过滤后滤液中的溶质可能有(NH4)2SO4和(NH4)2CO3。答案为:(NH4)2SO4、(NH4)2CO3
【题目】某小组研究Cu与浓硝酸反应时发现如下现象:
装置与试剂 | 现象 |
| Cu片完全溶解,产生红棕色气体,得到绿色溶液A,该溶液长时间放置后得到蓝色溶液B。反应后溶液体积几乎不变。 |
(1)Cu与浓硝酸反应的离子方程式为_____。
(2)甲同学猜测溶液A不是蓝色而呈绿色与溶解了NO2有关,于是向溶液B中通入NO2,然后再持续通入一段时间N2,观察到现象:_____,证实猜测合理。
甲同学为深入研究溶液A呈绿色的原因,查得如下资料并提出了新的假设:
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假设一:A中形成了Cu(NO2)
使溶液呈绿色。
为了验证假设一的合理性,甲同学进行了如下实验:
(实验一)
操作 | 现象 |
①向20.0mL0.5mol·L-1Cu(NO3)2蓝色溶液中通入少量NO2气体 | 溶液呈绿色 |
②向20.0mL水中通入与①中等量的NO2气体 | 溶液呈无色 |
(3)操作②的目的是_____。
(4)乙同学向①所得溶液中滴加浓硫酸,使溶液中c(H+)达约8mol·L-1,观察到有无色气体放出(遇空气变为红棕色),溶液很快变回蓝色。利用平衡移动原理解释溶液变蓝的原因:_____。
(5)综合甲乙两位同学的实验,假设一不成立。请说明理由:______。
乙同学查得如下资料并提出来另一种假设:
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假设二:A中浓硝酸溶解了NO2所得黄色溶液与Cu2+的蓝色复合形成的绿色。
为验证假设二的合理性,乙同学进行了如下实验:
(实验二)
操作 | 现象 |
①配制与溶液A的c(H+)浓度相同的HNO3溶液,取20.0mL,通入少量NO2气体 | 溶液呈黄色 |
②加入 | 溶液变为绿色 |
③…… | 溶液立即变回蓝色 |
(6)操作②中加入的试剂为_____。
操作③进一步证明了假设二的合理性,写出该操作:span>_____。